(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キーパッド、スイッチコントローラ、専用コントローラ、ホームオートメーションコントローラ、ビデオインターホンモニタ、コマンド変換器及びそれらの組み合わせを含むグループから選択された制御装置から、ＬＥＤ照明器具に光信号を伝搬し、該ＬＥＤ照明器具を該制御装置により制御し、該光信号は、光ガイド、光ファイバ及びそれらの組合せを含むグループから選択された光ケーブルによって、該ＬＥＤ照明器具に伝搬され、電力が、電源線、電源コード、光ケーブル及び電源線の組合せケーブル、電線用導管、電気ボックス、機械式電源スイッチ、半導体電源スイッチ、調光器、電力リレー、電源ソケット、電源プラグ、電源アダプタ、電源装置及びそれらの組み合わせを含むグループから選択された少なくとも１つの構成要素から該ＬＥＤ照明器具に供給されるＬＥＤ照明器具の制御方法において、
前記ＬＥＤ照明器具は、前記光ケーブルにより伝搬される光信号をその終端において受光する光アクセスを備え、該光アクセスは、受信機及び光トランシーバの一方を含み、
（ａ）前記光ケーブルの終端を取付け具により前記光アクセスに固定して終端処理し、
（ｂ）前記構成要素によって前記ＬＥＤ照明器具に電力を供給するソケットに、該ＬＥＤ照明器具を接続して取り付け、
（ｃ）前記ＬＥＤ照明器具を操作する光信号を伝搬し、
前記ＬＥＤ照明器具は、前記制御装置から受信される光信号に基づき、調光及び／又は輝度を制御可能なＬＥＤ電球であり、該ＬＥＤ電球は、該ＬＥＤ電球に電力を供給するねじ込みソケットに取り付けられ、前記光アクセスは、受信機及び光トランシーバの一方を含み、調光及び／又は輝度からなる該ＬＥＤ電球の操作のための光信号を伝搬し、
前記ＬＥＤ電球は、ねじ込み電球口金の長手方向軸の近傍の後部本体に、受信する光をアクセスする穴又は切抜きを備えるＬＥＤ照明器具の制御方法。
【請求項２】
キーパッド、スイッチコントローラ、専用コントローラ、ホームオートメーションコントローラ、ビデオインターホンモニタ、コマンド変換器及びそれらの組み合わせを含むグループから選択された制御装置から、ＬＥＤ照明器具に光信号を伝搬し、該ＬＥＤ照明器具を該制御装置により制御し、該光信号は、光ガイド、光ファイバ及びそれらの組合せを含むグループから選択された光ケーブルによって、該ＬＥＤ照明器具に伝搬され、電力が、電源線、電源コード、光ケーブル及び電源線の組合せケーブル、電線用導管、電気ボックス、機械式電源スイッチ、半導体電源スイッチ、調光器、電力リレー、電源ソケット、電源プラグ、電源アダプタ、電源装置及びそれらの組み合わせを含むグループから選択された少なくとも１つの構成要素から該ＬＥＤ照明器具に供給されるＬＥＤ照明器具の制御方法において、
前記制御装置は、第１の光アクセスを有する光送信機と、前記光ケーブルの一端を該第１の光アクセスに固定する第１の取付け具とを備え、前記ＬＥＤ照明器具は、第２の光アクセスを有する光受信機と、該第１の光アクセスにその一端が固定された前記光ケーブルの他端を該第２の光アクセスに固定する第２の取付け具とを備え、
前記制御装置より前記ＬＥＤ照明器具に伝搬される光信号は、前記光ケーブルの複数の切断片及び一続きのうちの一方によって前記送信機から前記受信機に伝搬され、
（ａ）前記複数の切断片及び一続きのうちの一方のすべての端部に終端処理を施し、
（ｂ）終端処理された一方の端部を前記第１のアクセスに固定し、終端処理された他方の端部及び終端処理された最後の端部を前記第２のアクセスに固定し、
（ｃ）前記ＬＥＤ照明器具に前記構成要素によって電力を供給し、
（ｄ）前記制御装置から前記ＬＥＤ照明器具に、制御、コマンド、連続オン、パルス列及びそれらの組合せを含むグループから選択された光信号を伝搬し、
前記ＬＥＤ照明器具は、前記制御装置から受信される光信号に基づき、調光及び／又は輝度を制御可能なＬＥＤ電球であり、該ＬＥＤ電球は、該ＬＥＤ電球に電力を供給するねじ込みソケットに取り付けられ、前記光アクセスは、受信機及び光トランシーバの一方を含み、調光及び／又は輝度からなる該ＬＥＤ電球の操作のための光信号を伝搬し、
前記ＬＥＤ電球は、ねじ込み電球口金の長手方向軸の近傍の後部本体に、受信する光をアクセスする穴又は切抜きを備えるＬＥＤ照明器具の制御方法。
【請求項３】
前記構成要素は、前記電源線であり、該電源線と、前記光ケーブルとを組み合わせて電源コードアセンブリとし、前記第２の光アクセスは、該電源コードアセンブリの終端処理された光ケーブルの終端と該電源線の終端を前記ＬＥＤ照明器具に接続可能とし、該ＬＥＤ照明器具は、電力の供給を行う電源ソケットを備え、該電源コードアセンブリは、第２の取付け具として電源プラグを備え、該電源プラグを該電源ソケットに接続することにより、該光ケーブルの終端処理された終端より光信号を該第２の光アクセスに伝搬し、該ＬＥＤ照明器具を該制御装置により制御することとし、
さらに前記制御装置の前記第１の光アクセスは、さらに光受信機を備え、前記ＬＥＤ照明器具の前記第２の光アクセスは、さらに光送信機を備え、前記第１の光アクセスの光送信機と該光受信機を一体化させた双方向ガイドカプラと、前記第２の光アクセスの光受信機と該光送信機を一体化させた双方向ガイドカプラとよって、該第１の光アクセスと該第２の光アクセスとによる双方向光信号を伝搬し、
電流ドレイン、電力状況、処理プログラム、コマンド確認及びそれらの組合せを含むグループから選択された戻りデータを含む前記双方向光信号を伝搬することを可能とした請求項２に記載のＬＥＤ照明器具の制御方法。
【請求項４】
前記構成要素は、前記電源線であり、該電源線と、前記光ケーブルとを組み合わせて電源コードアセンブリとし、前記第２の光アクセスは、該電源コードアセンブリの終端処理された光ケーブルの終端と該電源線の終端を前記ＬＥＤ照明器具に接続可能とし、該ＬＥＤ照明器具は、電力の供給を行う電源ソケットを備え、該電源コードアセンブリは、第２の取付け具として電源プラグを備え、該電源プラグを該電源ソケットに接続することにより、該光ケーブルの終端処理された終端より光信号を該第２の光アクセスに伝搬し、該ＬＥＤ照明器具を該制御装置により制御するとともに、該電源ソケットが備える第２の光アクセスに電源プラグを接続することにより、該制御装置と該ＬＥＤ照明器具との間で双方向光信号を伝搬する請求項３に記載のＬＥＤ照明器具の制御方法。
【請求項５】
キーパッド、スイッチコントローラ、専用コントローラ、ホームオートメーションコントローラ、ビデオインターホンモニタ、コマンド変換器及びそれらの組み合わせを含むグループから選択された制御装置から、ＬＥＤ照明器具に光信号を伝搬し、該ＬＥＤ照明器具を該制御装置により制御し、該光信号は、光ガイド、光ファイバ及びそれらの組合せを含むグループから選択された光ケーブルによって、該ＬＥＤ照明器具に伝搬され、電力が、電源線、電源コード、光ケーブル及び電源線の組合せケーブル、電線用導管、電気ボックス、機械式電源スイッチ、半導体電源スイッチ、調光器、電力リレー、電源ソケット、電源プラグ、電源アダプタ、電源装置及びそれらの組み合わせを含むグループから選択された少なくとも１つの構成要素から該ＬＥＤ照明器具に供給されるＬＥＤ照明器具の制御装置において、
前記ＬＥＤ照明器具は、前記光ケーブルにより伝搬される光信号をその終端において受光する光アクセスを備え、該光アクセスは、受信機及び光トランシーバの一方を含み、
前記ＬＥＤ照明器具は、前記制御装置から受信される光信号に基づき、調光及び／又は輝度を制御可能なＬＥＤ電球であり、該ＬＥＤ電球は、該ＬＥＤ電球に電力を供給するねじ込みソケットに取り付けられ、前記光アクセスは、受信機及び光トランシーバの一方を含み、調光及び／又は輝度からなる該ＬＥＤ電球の操作のための光信号を伝搬し、
前記ＬＥＤ電球は、ねじ込み電球口金のねじの長手方向軸の近傍の後部本体に、受信する光をアクセスする穴又は切抜きを備えるＬＥＤ照明器具の制御装置。
【請求項６】
キーパッド、スイッチコントローラ、専用コントローラ、ホームオートメーションコントローラ、ビデオインターホンモニタ、コマンド変換器及びそれらの組み合わせを含むグループから選択された制御装置から、ＬＥＤ照明器具に光信号を伝搬し、該ＬＥＤ照明器具を該制御装置により制御し、該光信号は、光ガイド、光ファイバ及びそれらの組合せを含むグループから選択された光ケーブルによって、該ＬＥＤ照明器具に伝搬され、電力が、電源線、電源コード、光ケーブル及び電源線の組合せケーブル、電線用導管、電気ボックス、機械式電源スイッチ、半導体電源スイッチ、調光器、電力リレー、電源ソケット、電源プラグ、電源アダプタ、電源装置及びそれらの組み合わせを含むグループから選択された少なくとも１つの構成要素から該ＬＥＤ照明器具に供給されるＬＥＤ照明器具の制御装置において、
前記制御装置は、第１の光アクセスを有する光送信機と、前記光ケーブルの一端を該第１の光アクセスに固定する第１の取付け具とを備え、前記ＬＥＤ照明器具は、第２の光アクセスを有する光受信機と、該第１の光アクセスにその一端が固定された前記光ケーブルの他端を該第２の光アクセスに固定する第２の取付け具とを備え、
前記制御装置より前記ＬＥＤ照明器具に伝搬される光信号は、前記光ケーブルの複数の切断片及び一続きのうちの一方によって前記送信機から前記受信機に伝搬され、該制御装置から該ＬＥＤ照明器具に、制御、コマンド、連続オン、パルス列及びそれらの組合せを含むグループから選択された光信号を伝搬し、
前記ＬＥＤ照明器具は、前記制御装置から受信される光信号に基づき、調光及び／又は輝度を制御可能なＬＥＤ電球であり、該ＬＥＤ電球は、該ＬＥＤ電球に電力を供給するねじ込みソケットに取り付けられ、前記光アクセスは、受信機及び光トランシーバの一方を含み、調光及び／又は輝度からなる該ＬＥＤ電球の操作のための光信号を伝搬し、
前記ＬＥＤ電球は、ねじ込み電球口金のねじの長手方向軸の近傍の後部本体に、受信する光をアクセスする穴又は切抜きを備えるＬＥＤ照明器具の制御装置。
【請求項７】
前記構成要素は、前記電源線であり、該電源線と、前記光ケーブルとを組み合わせて電源コードアセンブリとし、前記第２の光アクセスは、該電源コードアセンブリの終端処理された光ケーブルの終端と該電源線の終端を前記ＬＥＤ照明器具に接続可能とし、該ＬＥＤ照明器具は、電力の供給を行う電源ソケットを備え、該電源コードアセンブリは、第２の取付け具として電源プラグを備え、該電源プラグを該電源ソケットに接続することにより、該光ケーブルの終端処理された終端より光信号を該第２の光アクセスに伝搬し、該ＬＥＤ照明器具を該制御装置により制御する請求項６に記載のＬＥＤ照明器具の制御装置。
【請求項８】
前記制御装置の前記第１の光アクセスは、さらに光受信機を備え、前記ＬＥＤ照明器具の前記第２の光アクセスは、さらに光送信機を備え、前記第１の光アクセスの光送信機と該光受信機を一体化させた双方向ガイドカプラと、前記第１の光アクセスの光受信機と該光送信機を一体化させた双方向ガイドカプラとよって、該第１の光アクセスと該第２の光アクセスとによる双方向光信号を伝搬し、
電流ドレイン、電力状況、処理プログラム、コマンド確認及びそれらの組合せを含むグループから選択された戻りデータを含む前記双方向光信号を伝搬することを可能とし、
さらに前記構成要素は、前記電源線であり、該電源線と、前記光ケーブルとを組み合わせて電源コードアセンブリとし、前記第２の光アクセスは、該電源コードアセンブリの終端処理された光ケーブルの終端と該電源線の終端を前記ＬＥＤ照明器具に接続可能とし、該ＬＥＤ照明器具は、電力の供給を行う電源ソケットを備え、該電源コードアセンブリは、第２の取付け具として電源プラグを備え、該電源プラグを該電源ソケットに接続することにより、該光ケーブルの終端処理された終端より光信号を該第２の光アクセスに伝搬し、該ＬＥＤ照明器具を該制御装置により制御するとともに、該電源ソケットが備える第２の光アクセスに電源プラグを接続することにより、該制御装置と該ＬＥＤ照明器具との間で双方向光信号を伝搬することを可能とした請求項６に記載のＬＥＤ照明器具の制御装置。
【請求項９】
前記複数の切断片は、前記構成要素及び結合アダプタの少なくとも１つを通ってカスケード接続に光学的に接続され、該切断片の各端部は終端処理され、該構成要素のアクセス、該構成要素の他の切断片の終端処理された端部及び該結合アダプタの他の切断片の終端処理された端部のグループから選択された結合の組合せによって連結され、さらに前記結合アダプタは、内側接合管、熱収縮管、かしめ管及び機械的なロック管のグループから選択されるものである請求項６に記載のＬＥＤ照明器具の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＡＣ駆動のＬＥＤ照明器具、他のＡＣ又はＤＣ駆動の電気器具、電気コンセント、光ガイド及び光ファイバケーブル、光ホームオートメーションコントローラ、スイッチ及び信号分配装置を含むＬＥＤ照明器具の制御方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ照明器具は、２０ｍＡ〜５０ｍＡのような所定の電流ドレインを伴う２Ｖ〜５Ｖの低電圧で動作する。いくつかの高輝度ＬＥＤは、より多くの電流を消耗するが、既知のＬＥＤのいずれも、１２０Ｖの交流などの標準ＡＣ電源線をＬＥＤに適用して動作させることはできない。ＬＥＤ照明器具を直接ＡＣ電源線に接続するためには、電源は、ＬＥＤが動作する電圧及び電流レベル内に整流され、調整されなければならない。
【０００３】
新しく開発されたＬＥＤ照明器具を今導入するについて直面する問題は、ＬＥＤをアパート、家庭、オフィス及びその他の建物の既存のＡＣ電線に組み込む必要性である。ＬＥＤ照明器具は、それらの光の色、色相及び輝度を変えるなど多くの点で制御することができる。それらは、キャンドルライトなどのより多くの照明場面を提供するように、プログラムすることができる。輝度及び色を含むすべてのそのようなシナリオの制御のために、ＬＥＤを操作、すなわちオン／オフを切り換える制御信号を伝搬し、また状態、例えば電流ドレイン、動作中の特定のプログラム等をＬＥＤから受ける必要性がある。そのような一方向又は双方向制御信号は、特にＬＥＤへのＤＣ供給がスイッチング電源レギュラーの導入を必要とし、これは、雑音が多く、三角波であり、伝搬信号を中断するので、ＡＣ電源線によってＬＥＤに伝搬しづらい。一方、別個の低電圧制御線をＡＣ駆動のＬＥＤ照明器具に接続することは、電気設備技術基準及び建築基準法によって禁止されており、よって、使うことができない。
【０００４】
さらに、一般的に使われている照明設備は、白熱電球に世界的に用いられているような標準のねじ込みソケット又はハロゲン電球に使われているような標準の２ピンソケットを使用する。一般的に使われている標準のソケットのいずれも、別個の制御線を接続するための端子又はピンを備えていない。この状況は、制御機能付きＬＥＤ照明器具の導入を妨げており、及び／又はそのような導入を高価格の特殊なＬＥＤ照明器具に制限している。ＬＥＤ照明器具のオン／オフ切換を含み、ＬＥＤ照明器具を制御するための、より簡単でより低価格の解決策が必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７，６４９，７２２号明細書
【特許文献２】米国特許第７，２９０，７０２号明細書
【特許文献３】米国特許第５，９２３，３６３号明細書
【特許文献４】米国特許第６，６０３，８４２号明細書
【特許文献５】米国特許第６，９４０，９５７号明細書
【発明の概要】
【０００６】
ＬＥＤ照明器具を制御する解決策は、ＬＥＤ照明器具本体の口金の受信アクセス又は開口を通して制御及びコマンド信号を伝搬するために、電球標準ＡＣソケットに直接接続、又は取り付けることができる光ガイド及び／又は光ファイバケーブルを使用する本発明によって達成される。ＡＣ電気器具の操作のための光ファイバケーブルの使用は、照明電気器具及び半導体実装スイッチを含み、米国特許出願第１２／２３６，６５６号、米国特許出願第１２／６３２，１０８号及びＰＣＴ／ＵＳ２００９／０４８３７６号に開示されており、参照によりここに含まれる。
【０００７】
制御装置の送信ＬＥＤによって生成された光信号などの、照明器具のオン、オフを切り換えるための光ガイド又は光ファイバを経由するＬＥＤ照明器具への光伝搬は、本発明の主要な目的である。これは、単純なオン／オフコマンドを供給するための及び可視光、ＵＶ又はＩＲ信号からなる光信号を通信するためのより精密なコマンドのためにＬＥＤ照明器具及びそれらのソケット又はホルダへの光ガイド接続の単純さを含み、これにより照明制御及び通信のための新たなメディアを導入する。光ガイド及び光ファイバケーブルは、電気ボックス内の雑音及び外乱から制御信号及びケーブルを絶縁する必要性を含む最も効率的な通信解決策を提供し、システムは他の目的である。
【０００８】
さらに、信号ケーブルを電気的に電源線と、電源スイッチ、調光器、ＡＣソケット及びＡＣ及び／又はＤＣ電源装置を含む、ＡＣ及び／又はＤＣ電力を照明器具へ供給する装置とから絶縁する必要性は絶対的である。低電圧制御線と電源線との混合及び装置は、建築基準法及び電気設備技術基準によって禁止されており、完全な絶縁体である光ガイドの使用は、本発明による他の解決である。
【０００９】
さらに、そのような電力装置は、オン／オフ状態、待機状態のような所定の電流ドレイン及び状態の光信号を出力する半導体送信機構を含むＡＣ又はＤＣ電流センサ又はセンサ回路を含むことができ、又は上述した米国特許出願１１／９３９，７８５号、米国特許出願１２／２３６，６５６号、米国特許出願１２／６３２，１０８号及び米国特許７，６４９，７２２号で開示されたような電流ドレインレベルデータの供給が可能である。
【００１０】
本発明の他の目的は、ビデオインターホン及び／又は「ショッピング端末」を通して及び／又は通信ネットワークを通して、ビデオインターホン及びショッピング端末による、又は米国特許７，６４９，７２２号で開示されるようなドライバ回路又は他のドライバ回路を用いて種々の照明電気器具用の他の専用コントローラによる制御コード及び信号の生成を含み、ライト及び照明電気器具の状態を操作し、監視することである。「ショッピング端末」は米国特許７，２９０，７０２号に開示されている。ビデオインターホンシステムは、米国特許５，９２３，３６３号、６，米国特許６０３，８４２号及び米国特許６，９４０，９５７号に開示されている。
【００１１】
以下の記載における構成要素、部品、構造及び技術に関連するフォト、オプト又は光学的の用語は同じである。
【００１２】
光ガイドカプラという用語は、光送信機及び／又は光受信機及び／又は光起電性セルを組み込み、光受信機又は光送信機又は双方に位置合わせされた光アクセスを含む半導体回路構造体を指す。半導体回路構造体は、光ガイド又は光ファイバを光アクセスへ導くための光ガイドホルダ構造体を含む（組み込み式）ことができ、そのような光ガイドホルダはカプラ回路への取付けのための別個の構造体とすることができる。
【００１３】
活線ＡＣ（live AC）という用語は、交流電源又はメインの中性線に対して、交流電源又はメインの「ホットライン」を指す。
【００１４】
送信機（トランスミッタ）という用語は、電気信号をＵＶ、ＩＲ又は可視光信号に変換するＬＥＤ、レーザ又はその他の光放出装置を指す。
【００１５】
送信という用語は、送信機、例えば携帯リモートコントローラから空中へ又は光ガイドあるいは光ファイバへＵＶ、ＩＲ又は可視光を放出することを指す。
【００１６】
受信機という用語は、ＵＶ、ＩＲ又は可視光を電気信号又は電荷に変換するフォトダイオード、ピン（ＰＩＮ）ダイオード、フォトトランジスタ、ＣＭＯＳ、ＣＣＤ又は他の光起電性又は光電性の受信機を指す。
【００１７】
受信という用語は、例えば携帯ＩＲリモートコントローラから、空中の見通し線において、又は光ガイドあるいは光ファイバを介して受信機の素地上で、又はプリズム、ハーフミラー、レンズ、フィルタ及び他の光学構造物を含む透明材料によって、ＵＶ、ＩＲ又は可視光を受けることを指す。
【００１８】
トランシーバという用語は、送信機及び受信機の組合せを指し、半導体パッケージに組み込まれ、又は受信機への光信号を偏向あるいは案内することによって、光ガイドあるいは光ファイバのような１つの光ケーブルを通って光信号を双方向に伝搬する及び送信光信号が光ケーブルに入ることを可能とする光学プリズムに取り付けられたトランシーバを含む。トランシーバという用語は、２つの光ケーブルによって双方向に光信号を伝搬するトランシーバを含む。
【００１９】
光学プリズムの用語は、該プリズムを経由して及び１つの光ガイド又は光ファイバを経由して伝搬された双方向の光信号（受信及び送信の両光信号）を偏向及び／又は分離する構造をいう。プリズムは、偏光フィルタ、所定可視光波長パスフィルタ、可視光帯域パスフィルタ、所定波長のＵＶパスフィルタ、所定波長ＩＲパスフィルタ、所定波長のＵＶカットフィルタ、所定波長のＩＲカットフィルタ、所定の反射率を有するハーフミラー及びそれらの組合せのグループから選ばれた光学素子を含み、フィルタ及び／又はハーフミラーは、プリズムを形成し、又はプリズムに取り付けられ、及び／又はプリズム上に塗られ、及び／又はチント、粒子又は突起の形態でプリズム材料に導入される。プリズム構造のさらなる詳細は、米国特許出願第１２／２３６，６５６号及び米国特許出願第１２／６３２，１０８号に開示されており、参照によってここに含まれる。
【００２０】
ＵＶ、ＩＲ又は可視光は、以下の説明において個々に説明されているが、ＵＶ、ＩＲ又は可視光の用語は、すべて同じである。光、ＵＶ、ＩＲ又は可視光という用語は、光信号と代替的に使われており、そのように説明されない限り、その一方又は他方に制限的であるべきでない。
【００２１】
コントローラ又は制御装置の用語は、コマンド及び通信を一方向又は双方向へ伝えるために、低電圧線又はバスラインとして知られている制御線によって光スイッチ、照明器具及び他の装置を制御するシステムコントローラをいう。制御線は、これらの装置に直流１２Ｖのような低電圧を供給することができる。また、コントローラは、一方向又は双方向光通信回路と光ガイド又は光ファイバのためのホルダとを含むＡＣ又はＤＣ照明器スイッチと通信するために、及び照明器本体又は照明器ソケットとの直接の通信のために、光信号（光、ＵＶ、ＩＲ又は可視光の信号）を伝搬する。低電圧線という用語は、コントローラの制御線を指す。
【００２２】
電流センサの用語は、ＤＣ電源線を流れる直流電流ドレインを検出するための直流センサ及び／又はＡＣ電源線を流れる又はスイッチ装置を流れる交流電流を検出するための及び／又は一方向又は双方向の光信号によって電流ドレイン状態を生成するための交流センサを指し、上述した米国特許７，６４９，７２２、米国特許出願１１／９３９，７８５、米国特許出願１２／２３６，６５６及び米国特許出願１２／６３２，１０８の各号で開示されたような誘導による検出を含む。
【００２３】
ＡＣ又はＤＣ電力で動作するＬＥＤ照明器具の遠隔操作のために、制御装置及びＬＥＤ照明器具間で信号を伝搬する本発明の方法及び装置と、他の目的とは、本発明の光ガイド送信機及び受信機間又はトランシーバ間に光ガイド又は光ファイバを導入することによって達成される。例えば電気コマンド及び通信信号を送受信する低電圧コントローラとの間で、光ガイド又は光ファイバケーブルによって照明器具及び他の電気器具を操作するために、信号を光信号に変換して、オン／オフコマンドを含む一方向又は双方向のＵＶ、ＩＲ又は光信号を通信する本発明の光ガイドカプラ又は光ガイド変換器を使用する。
【００２４】
本発明の光ガイドカプラは、家庭、レジデンス、オフィス、店舗、レストラン、ホール、工場及び施設、屋内又は屋外で使用されるあらゆる種類の照明及び他の電気器具及びＬＥＤ照明器具に、光ガイド又は光ファイバケーブルによって照明及び器具の制御のために、導入することができる。また、戻り光信号を通して、接続された器具からの電流ドレイン、例えば照明器具からのオン／オフ状態又は待機状態又は所定の進行中の照明プログラムを確認する光信号を受信する。
【００２５】
電流ドレイン又はオン／オフ状態のデータは、オン／オフのような受信された操作コマンドに応じて、又は電流センサ出力に基づく問い合わせコマンド（データ要求）に応じて送られ、これにより家電製品の誤りの無い遠隔操作を提供することができる。
【００２６】
光ガイド及び／又は光ファイバケーブルのＬＥＤ照明器具及び電気器具への直接の導入は、あらゆる種類の照明器具とそれらのソケット又はホルダに、またテレビ及び他のＡ／Ｖ機器を含む種々の電気器具の電源コードアセンブリを含む電源ソケット及びプラグに適用される。世界的な標準の口金とソケットになった、長い１００年以上に亘って定着したねじ込み電球ホルダの例は、解決される必要がある問題のうちの１つである。
【００２７】
ねじ込み電球ホルダは、物理的に、あらゆる種類の有線の制御信号線とも接続され得ない。これは、電球が回転によってソケットに挿入されるためであり、電球のねじ本体が照明素子のための一方の端子であり、他方の端子が口金の後ろの中央表面であり、それは一般的にはんだ付けされた表面である。これは、制御線のための補助端子又は接続をそのような口金構造とそのソケットに追加することを不可能にする。
【００２８】
しかしながら、以下に示し、説明するように、光ガイドを電球口金の後部表面の中央でその光アクセスと共に電球ソケット及び光ガイドカプラの中央に導入することは簡単であり、一方向又は双方向の信号の直接供給は、ねじ込み口金を備える電球の中に構造化されたＬＥＤ照明器具のそのような取付けによって完全に達成される。
【００２９】
同様に、以後に示し説明するように、ハロゲン形状に構造化されたＬＥＤ照明器具であって、ハロゲン電球形状のようなＬＥＤ照明器具の後部に組み込まれた光学アクセスを備える光ガイドカプラを含むＬＥＤ照明器具のソケットの中央への光ガイドの挿入及び取付けが可能になるであろう。
【００３０】
照明器具制御のための光信号が一旦共通になり、標準になると、如何なる将来のＬＥＤ構造、それは照明パネル、照明ボックス又は他の構造及びアセンブリであっても、低価格で光ガイドカプラを組み込むことができ、本発明の光信号によって制御することができ、完全に絶縁されたケーブル及び火災問題の解決策を提供し、将来の照明及び電気製品の制御媒体のための基礎及び環境を安価に提供することができる。
【００３１】
さらに、電流ドレイン及び／又は照明器具又は他の電気器具にスイッチが入っていることを確認するために、電源オンコマンドの返事として供給される他のデータは、エネルギー消費のリアルタイム制御のための、及びエネルギー管理を提供するための完全な解決策である。そのような戻り確認によって、ホームオートメーションコントローラ、ビデオインターホン又はショッピング端末は、照明器具及び他の機器の「オン状態」、又はコマンドが機器のスイッチを切ることになっているときの「オフ状態」によって、常に更新される。
【００３２】
ホームオートメーションコントローラは、以下、上述の米国特許及び出願係属中の米国出願に開示されたビデオインターホン及び／又はショッピング端末に類似する制御キー又はタッチスクリーンを備えるパネル及び／又は遠隔制御装置を参照する。
【００３３】
上述した目的、他の目的及び本発明の特徴は、添付図面を参照しての本発明の好ましい実施の形態の以下の説明から明白になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１Ａ】典型的な電球の斜視図である。
【図１Ｂ】典型的なソケットの斜視図である。
【図１Ｃ】典型的な電球及びソケットの断面図である。
【図１Ｄ】電球形状に構成されたＬＥＤ照明器具及び口金の断面図である。
【図２Ａ】本発明のＬＥＤ照明器具に含まれた光ガイドカプラの斜視図である。
【図２Ｂ】図１Ｂに示すソケットに取り付けられる光ガイドの斜視図である。
【図２Ｃ】図１Ｂに示すソケットに取り付けられる光ガイド及び本発明のＬＥＤ照明器具に含まれた光ガイドカプラの断面図である。
【図２Ｄ】図１Ｂに示すソケットに取り付けられる光ガイド及び本発明のＬＥＤ照明器具に含まれた光ガイドカプラを拡大して示す断面図である。
【図３Ａ】典型的なハロゲン電球の斜視図である。
【図３Ｂ】典型的なソケットの斜視図である。
【図３Ｃ】本発明の光ガイドカプラの１つ又は２つのアクセスに１つ又は２つの光ガイドを取り付けるように適合されたソケットと共に、典型的なハロゲン電球形状のＬＥＤ照明器具を示す断面図である。
【図３Ｄ】本発明の光ガイドカプラの１つ又は２つのアクセスに１つ又は２つの光ガイドを取り付けるように適合されたソケットと共に、典型的なハロゲン電球形状のＬＥＤ照明器具を示す斜視図である。
【図３Ｅ】本発明の光ガイドカプラの１つ又は２つのアクセスに１つ又は２つの光ガイドを取り付けるように適合されたソケットを示す斜視図である。
【図３Ｆ】本発明の光ガイドカプラの１つ又は２つのアクセスに１つ又は２つの光ガイドを取り付けるように適合されたソケットを分解して示す斜視図である。
【図４Ａ】図２Ｂに示す電球ソケット及び好ましい実施の形態の光ガイドカプラの一方向又は双方向アクセスへの光ガイドの取付けを示す斜視図（１）である。
【図４Ｂ】図２Ｂに示す電球ソケット及び好ましい実施の形態の光ガイドカプラの一方向又は双方向アクセスへの光ガイドの取付けを示す斜視図（２）である。
【図４Ｃ】図２Ｂに示す電球ソケット及び好ましい実施の形態の光ガイドカプラの一方向又は双方向アクセスへの光ガイドの取付けを示す斜視図（３）である。
【図４Ｄ】図２Ｂに示す電球ソケット及び好ましい実施の形態の光ガイドカプラの一方向又は双方向アクセスへの光ガイドの取付けを示す斜視図（４）である。
【図４Ｅ】図２Ｂに示す電球ソケット及び好ましい実施の形態の光ガイドカプラの一方向又は双方向アクセスへの光ガイドの取付けを示す斜視図（５）である。
【図４Ｆ】図２Ｂに示す電球ソケット及び好ましい実施の形態の光ガイドカプラの一方向又は双方向アクセスへの光ガイドの取付けを示す斜視図（５）である。
【図５Ａ】ホームオートメーション照明制御分配器の斜視図である。
【図５Ｂ】ホームオートメーション分配器への取付けのための光ガイドプラグの斜視図である。
【図５Ｃ】図５Ａのホームオートメーション分配器と、ビデオインターホンを備える相互接続システムと、本発明の好ましい実施の形態のＬＥＤ照明器具を制御し、操作するためのコマンド変換器の使用とを示す電気ブロック図である。
【図６Ａ】光ガイドと、携帯遠隔制御ユニットによる遠隔制御を含む本発明のスイッチコントローラとによる各ＬＥＤ照明器具の制御及び操作のための基本的な接続を示す斜視図（１）である。
【図６Ｂ】光ガイドと、携帯遠隔制御ユニットによる遠隔制御を含む本発明のスイッチコントローラとによる各ＬＥＤ照明器具の制御及び操作のための基本的な接続を示す斜視図（２）である。
【図６Ｃ】光ガイドと、携帯遠隔制御ユニットによる遠隔制御を含む本発明のスイッチコントローラとによる各ＬＥＤ照明器具の制御及び操作のための基本的な接続を示す斜視図（３）である。
【図６Ｄ】光ガイドと、携帯遠隔制御ユニットによる遠隔制御を含む本発明のスイッチコントローラとによる各ＬＥＤ照明器具の制御及び操作のための基本的な接続を示す斜視図（４）である。
【図７】本発明のシステムコントローラへの接続を含む図６Ａ〜６Ｄの複数のローカルスイッチコントローラ及びキーパッドを含む、より大きな相互接続システムの斜視図である。
【図８】ホームオートメーション分配器と、本発明の光ガイド変換器による、光ガイドケーブルとＬＥＤ照明器具又は照明設備の直接相互接続とを示す斜視図である。
【図９Ａ】本発明のＡＣコンセント及びケーブルアセンブリを示す斜視図である。
【図９Ｂ】本発明のＡＣコンセント及びケーブルアセンブリ経由で接続され、制御される照明電気器具の斜視図である。
【図９Ｃ】本発明のＡＣコンセント及びケーブルアセンブリを示す断面図である。
【図１０Ａ】光受信アクセスを備えるテレビ用電源ソケットを含む本発明の電源コンセントに成形電源コードによって接続されたテレビの斜視図（１）である。
【図１０Ｂ】光受信アクセスを備えるテレビ用電源ソケットを含む本発明の電源コンセントに成形電源コードによって接続されたテレビの斜視図（２）である。
【図１０Ｃ】光受信アクセスを備えるテレビ用電源ソケットを含む本発明の電源コンセントに成形電源コードによって接続されたテレビの斜視図（３）である。
【図１０Ｄ】光受信アクセスを備えるテレビ用電源ソケットを含む本発明の電源コンセントに成形電源コードによって接続されたテレビの斜視図（４）である。
【図１１Ａ】本発明の光ガイドのための裁断機の斜視図である。
【図１１Ｂ】本発明の光ガイドの切断端の取付けのために適用される結合アダプタの斜視図（１）である。
【図１１Ｃ】本発明の光ガイドの切断端の取付けのために適用される結合アダプタの斜視図（２）である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図１Ａは、典型的な電球１を示し、電球１は、後部端子２を備える周知のねじ込み口金３と、内部導入線４Ｐ２、４Ｐ１によってそのねじ込み口金３及び後部端子２、すなわち接点に接続された照明フィラメント４と、照明フィラメント４を封止するガラス球５とを含む。図１Ｂは、電球１用の周知のソケットホルダ１０を示し、ソケットホルダ１０は、ねじ込み受金１３と、後部接触子１２とを含み、その両者が図１Ｃに示す端子７Ｔによって電源線７に接続されている。
【００３６】
電球１のソケットホルダ１０への取付けは、後部端子２、すなわち後部表面がソケットホルダ１０内で接触子１２に接触するまで、周知のねじ込み動作、すなわち受金１３内への電球の右回り回転によって処理される。図１Ｃの断面図に示すように、ねじ込み受金１３及び後部接触子１２の内部構造は、図１Ｄに示す標準のカラス球及び口金内に構成されたＬＥＤ照明器具１Ｌに、別の制御線を接続する端子を追加することが文字通り不可能なようなものである。
【００３７】
そのようなねじ込みソケット内に低電圧制御線を接続するためには、後部接点２を取り換えるための、例えば３つの接触リング（図示しない）を必要とするかもしれない。リングの１つは、ＡＣ電源供給のためであり、２つの他のリングは低電圧制御線のためである。そのようなリング間の絶縁体は非常に薄く、危険になるであろうし、さらに、電気設備技術基準及び建築基準法は、同じＡＣソケット内にＡＣ電源と低電圧制御線とを混在させる接続を禁止している。誰かが、例えば誤って、正規の電球をそのような３つのリングソケットに挿入すると、それが低電圧接点に活線ＡＣを短絡させ、それにより活線ＡＣが低電圧線に導入され、活線ＡＣが低電圧制御線全体に電気を流すことにより、損傷あるいは死亡を引き起こす可能性があるので、そのような禁止する法律は適切である。
【００３８】
一方、無線制御及び／又はＡＣ線による制御を使用するオプションは、理論的には可能であるが、実際問題として、ありとあらゆるＬＥＤ照明装置がアドレス指定及びアドレス設定を必要とし、また、持続性の電源線雑音は、ＡＣ直接動作用に製造されたＬＥＤ照明器具で使われているスイッチングレギュレータによって生成される雑音を含み、それらの電力のクリッピング及び／又はチョッピングは、ＲＦ信号及び／又はＡＣ電線によるそのような個々の照明制御を非実用的にする。だれかは、それでもそうするかもしれないが、そのようなシステムは、設定、動作及び維持のために、非常に複雑で高価になるであろう。
【００３９】
図２ＡはＬＥＤ照明器具１６Ｌの背面図を示し、ＬＥＤ照明器具１６Ｌは、その口金内の光ガイドカプラ６、６ＴＲと、その後部接点２Ｌ、すなわち後部表面の中央に設けられ、一方向光制御信号を受信し、又は双方向信号を照明コントローラ又はホームオートメーションコントローラと交換する光信号アクセス６Ａとを含む。図２Ａに示すねじ込み口金３は、図１Ｃに示す電球１及び図１Ｄに示すＬＥＤ照明器具１Ｌのねじ込み口金と同じであるが、図２Ａに示すソケットの後部接点１２Ｌは、光信号を通過させるための光アクセスを設けるために、その中央部に切抜き１２Ａが形成されている。
【００４０】
図１Ｄに示すＬＥＤ照明器具１Ｌは、電球１に実質的に同一又は類似の球及び口金によって形成及び構成されている。差違は、使われている照明素子、内部回路及び材料である。電球１は、フィラメント４が高温に熱せられるので、ガラス材料で造られているが、ＬＥＤ照明器具１Ｌは、その消費電力がずっと小さく、また高温にならないので、プラスチック材料で造られた球５Ｌを含んでいる。発光素子は、ドライバＰＣＢ４Ｄに搭載された周知の発光ダイオードアレイ、すなわち複数のＬＥＤ４Ｌであり、ドライバＰＣＢ４Ｄは、ＬＥＤ電流制御回路を含み、その電力は整流器及びレギュレータＰＣＢアセンブリ４Ｒから供給される。レギュレータＰＣＢアセンブリ４Ｒは、ソケット１０及び電源線７を介してＡＣ電源線に接続する導入線４Ｐ２によってねじ込み口金３に、また、導入線４Ｐ１によって後部端子２に内部で接続されている。ＬＥＤ照明器具１Ｌは、白熱電球１と同様に、スイッチによって、ＡＣ電源が電源線７を介して印加されたとき、動作する。
【００４１】
上述したように、図２Ａ、２Ｃに示すＬＥＤ照明器具１６Ｌは、その口金の中央に、光信号アクセス６Ａを通して、また図２Ｂ、２Ｃに示すソケット１０Ｌの後部端子１２Ｌのアクセス１２Ａを通して光信号を受信する光ガイドカプラ６、６ＴＲ（トランシーバ）を含む。図に示す光ガイドカプラ６は、オン、オフなどのコマンド、又はＬＥＤ照明器具の輝度を低減あるいは色を変更する調光コマンドを受信するフォトトランジスタ又はピンダイオードである。後に説明されるように、オン／オフ切換コマンドは、アドレス指定を含むコード化されたコマンドの伝搬とすることができ、あるいは光ガイド８による連続的な光信号の単純な伝搬とすることができ、例えば、ＬＥＤ照明器具１６Ｌは、光ガイド８からの光が存在して光ガイドカプラ６に供給されたとき、スイッチが入り、また光が光ガイド８から供給されないときにスイッチが切れる。
【００４２】
調光及び輝度制御は、ＬＥＤをパルス列により動作させることによって、ＬＥＤをパルスレート、パルス幅及びパルスレベルに基づいて調光することによって達成されるので、このような制御は、単に、光ガイドによってこのような光パルス列を伝送することによって達成することができる。このような様々な制御パルスは、さらに、拡張コマンドの基準を信号の光の色に基づいて与える可視光域（４００〜７００ｎｍ）内の所定の波長の信号を伝搬し、及び／又は光信号スペクトルをＵＶ範囲（４００ｎｍ未満）及び／又はＩＲ範囲（７００〜９５０ｎｍ）に拡張し、図５〜８に示す制御装置の光信号送信機として低価格ＬＥＤを使用することを含むことができる。
【００４３】
図３Ａは典型的なハロゲン電球２０を示し、ハロゲン電球２０は、その周知の２ピンプラグ２２と、口金２３と、そのフィラメント２４を封止するガラス球２５とを含む。図３Ｂは、周知のハロゲンソケット３０と、電源線７に接続されたその接点３２とを示す。ねじ込み形電球１と異なり、図に示すハロゲン電球２０は、図３Ｃに示すハロゲン電球２０Ｌなどのように、そのハロゲンソケット３０に差し込まれる。ハロゲン電球形のＬＥＤ照明器具２０Ｌの電気回路４Ｒ及びドライバ４Ｄは、標準電球形のＬＥＤ照明器具１Ｌの回路と同一又は類似している。これらの回路は、基本的には、ＡＣ駆動照明器具用の整流器と、ＬＥＤに供給する電流を制御する電圧レギュレータ４Ｒ及びドライバ４Ｄとを使用する。ＬＥＤ照明器具をＤＣ電源で動作させる場合、整流器を不要にすることができ、ある照明器具は電圧レギュレータを含まなくてもよく、あるいは、ドライバ回路は代わりに電流調整ダイオードを含んでいてもよい。
【００４４】
制御信号の構造及び内容に応じて、ＬＥＤ照明器具の中央演算処理装置（ＣＰＵ）は、照明器具の操作用の受信信号を処理するのに用いることができる。あるいは、ＬＥＤ照明器具を操作する信号が、連続的な光伝送及び／又はＬＥＤ輝度の制御のためのパルス列伝送である場合、ＣＰＵは必要ではなく、又は用いられなくてもよい。回路の詳細は後で議論されるが、回路と、使われている制御信号の種類及び内容とに拘わらず、白熱電球又はハロゲン電球に用いられている口金及び／又は球と同様の口金及び球内に構成されたＬＥＤ照明器具は、照明設備で世界的に使われているような標準ソケットに類似した電球ソケットに、光ガイドホルダ及びアクセスを導入することにより、ＬＥＤ照明器具を操作及び制御するための光制御信号を伝搬する光ガイドによって、リンクすることができる。
【００４５】
ＬＥＤパネル、ＬＥＤストリップ、リフレクタ電球、枝付き燭台電球、装飾及び他の専用構造のＬＥＤ照明器具などの多くの他の形状及び構造のＬＥＤ照明器具は、すべて、口金又はプラグと、ソケットとによって電源線に接続することができ、光アクセスを通してその光信号をＬＥＤ照明器具の光ガイドカプラに伝搬するように、口金に設けられている光アクセスを通る、あるいは光ガイドを取り付ける別個のホルダを通る光ガイド又は光ファイバケーブルによって制御することができる。
【００４６】
さらに、例えば図２ＡのＬＥＤ照明器具１６Ｌのようなねじ回転によって、その受金に取り付けることができないＬＥＤ照明器具は、コントローラからコマンドを受信する１つと、コントローラへ光信号を戻す１つとの２つの光ガイドを使うことができる。ＬＥＤ照明器具１６ＬのようなＬＥＤ照明器具及び他のすべてのＬＥＤ照明器具は、１つの光ガイドによって双方向に光信号を通信することができる。
【００４７】
以下に説明するように、光ガイドによる双方向信号は、プリズム、パスフィルタを用いて、あるいは他の光方向性素子及び異なる波長光伝送によって、あるいは光受信機と光送信機を含む他の複合半導体トランシーバパッケージによって、伝搬することができる。
【００４８】
１つの（受信）光ガイドによって、オン／オフ／調光／色「ｎ」への変更、又はプログラム「ｎ」への変更のような操作コマンドをＬＥＤ照明器具に伝搬し、第２の光ガイドによって、確認及び待機、オフ、オン、調光等のような現在の状態を伝搬することは、同様に簡単である。ＬＥＤ照明器具のＬＥＤがＤＣ動作であるので、電流ドレイン情報用のＬＥＤドライバを起こし、データをＬＥＤ照明器具のＣＰＵに供給し、あるいは電流が検出されたときに、スイッチを入れ、また、電流が検出されないときに、スイッチを切るように、ＬＥＤ送信機を駆動することは簡単である。
【００４９】
図３Ａに示すハロゲン電球２０及び口金と同様な構造のＬＥＤ照明器具２１Ｌが図３Ｄに示されており、照明器具２１ｌは、２つの光ガイドカプラと、操作コマンドを受信する受信機６Ｒと、戻りデータを生成する送信機６Ｔとを備え、両方は、また図３Ｅ、３Ｆに示されており、ソケット３１Ｌに取り付けられた２つの光ガイド８に、２つのアクセス６Ａを通してアクセスされる。
【００５０】
電球ソケット３１Ｌは、電球ソケット３０Ｌと異なり、２つの光ガイドを取り付けるようになっており、２つの光ガイドは、図３Ｄ、３ＥのＬＥＤ照明器具２１Ｌの光ガイドカプラ６Ｒ、６Ｔに位置合わせされたそれらの差込口８Ｅに差し込まれ、１本のねじ８Ｎによって締結される。
【００５１】
図３Ｆは、２つの光ガイド８に対し、ねじ８Ｙの頭部８Ｄによる光ガイドプラグ８ＰＬの２つの圧力タブ８ＴＢ上の締付け圧力を印加することによる他の取付け及び固定する構造及び方法を示し、更に、光ガイドプラグ８ＰＬの組立の断面を示している。圧力タブ８ＴＢを光ガイド８に締め付けるねじ８Ｙは、また、光ガイドプラグ８ＰＬをくぼみ、すなわち受口空間８Ｚ内に固定する。
【００５２】
本発明によって提供される光ガイド及び光ファイバケーブル８用の種々の取付け構造及び支持構造を図４Ａ〜４Ｆに示す。これらは、図５Ａ、５Ｂに示すケーブルホルダ８Ｈへの及びケーブルソケット８Ｓへの光ファイバケーブル８の挿入、及び図４Ａ〜４Ｆに示す１本のねじ８Ｎ又は成形タブ８Ｔを用いた単純な光ファイバケーブルの挿入及び固定／締結を含む。図４Ａ〜４Ｃは、本発明の好ましい実施の形態の設置／接続の簡素さを示す。光ガイド又は光ファイバケーブルは、単純に切断され、１つの差込口８Ｅに挿入され、溝８Ｇ内に曲げられ、１本のねじ８Ｎによって所定の位置に保持／締結固定され、一方、図４Ｄ〜４Ｆでは成形タブ８Ｔによる所定位置への固定である。
【００５３】
図４Ａ、４Ｄは、ソケット１０Ｌの背面への光ガイド８の取付け構造及び固定構造を示す。図４Ａ、４Ｄの両方は、光ガイド８によるフォト又は光受信機６への一方向のコマンド伝搬を有するＬＥＤ照明器具１６Ｌの口金３の後部を示す。図４Ａの光ガイド８は、光ガイド８を光アクセス６Ａに導くその差込口８Ｅにねじ８Ｎによって固定及び締結される。図４Ｄは、図４Ａに示すものと類似のソケット１０Ｌを示すが、光ガイド８は溝８Ｇの中に１対の成形タブ８Ｔによって固定され、成形タブ８Ｔは、光ガイド８を所定位置に強固に保持する。
【００５４】
図４Ｂ、４Ｅは、図４Ａ、４Ｄとそれぞれ同じ取付け構造を示すが、光受信機６Ｒ及び光送信機６Ｔに取り付けられたプリズム６Ｐによって双方向通信を伝搬する。図４Ｃ、４Ｆは、また、それぞれ図４Ａ、４Ｄの取付け構造を示すが、トランシーバの光ガイドカプラ６ＴＲによって双方向光通信信号を伝搬し、光ガイドカプラ６ＴＲは、光受信機及び光送信機が組み込まれた半導体パッケージである。米国特許出願１２／２３６，６５６及び米国特許出願１２／６３２，１０８に開示された多くの他の取付け構造及び固定構造が参照によってここに含まれる。
【００５５】
上述した及び以下の光ガイドと光ファイバという用語は、類似するか又は同一である。光ガイド及び光ファイバは、光伝搬の原理に基づいた全反射によって光を伝搬し、その伝搬計算は両方の用語に適合する。しかしながら、実際には、両用語は、異なるケーブル構造と、材料と、ファイバコア及びそのクラッドの太さ、すなわち直径ごとに使われる。したがって、２つの用語が、上述及び以下にそのように繰り返されるが、上述の及び以下の、また請求項の「光ファイバ」又は「光ファイバケーブル」という用語は、「光ガイド」、及び「プラスチック製光ファイバ」（ＰＯＦ）として知られたケーブル、及び／又はより多くの光を伝搬するより太いコアを有する光ファイバケーブルをいう。
【００５６】
光ファイバは、これまで長距離の高速通信のために使われており、世界中では、ステップインデックスファイバ、グレーデッドインデックスファイバ、シングルモードファイバの３種類がある。ステップインデックスファイバのコア径は２００μｍであり、それは数百ｍまでの短距離の低速度通信で用いることができ、それは現在ではめったに使われていない。１００μｍより太いコア径を有するファイバが入手可能であるが、一般的なファイバは、５０μｍ又は６４μｍのコア径を有するマルチモードケーブル、すなわちグレーデッドインデックスファイバである。マルチモードファイバは最高１ｋｍ又は２ｋｍまでの距離に使われる。長距離の高速通信に使われるファイバは、数十及び数百ｋｍを超える光信号の伝搬が可能な８μｍの（１０μｍより細い）コア径を有するシングルモードファイバである。
【００５７】
マルチモードファイバは、光信号を生成するＬＥＤを使用するが、シングルモードファイバは、その光信号の生成により高価なレーザだけを使用する。さらに、マルチモードとシングルモードファイバの両方の非常に細いコアは、高精度のファイバ成端とコネクタとを必要とし、それらのすべては高価であり、設置、配線及び組立中に、適合に時間がかかる。
【００５８】
マルチモードファイバ及びシングルモードファイバの他の重要な特徴は、ファイバコアのミクロン（マイクロメータ）サイズのために、それらが伝搬する光量が非常に少ないことである。この同じ理由のために、マルチモードファイバ及びシングルモードファイバは、トランスインピーダンスアンプを有する既知の高速ピンダイオードのような非常に高感度の高価な受信素子を必要とする。
【００５９】
また、プラスチック製光ファイバ（ＰＯＦ）と呼ばれるより太いコアの光ガイド（１．０〜１．２ｍｍ）は、臓器写真をとる侵襲又は非侵襲ファイバスコープなどの医療機器の照明に広く使われている。より太い光ファイバは、ステップインデックスファイバの種類に属し、０．５ｄＢ／ｍまでの高い減率を有し、数ｋｂ／ｓの低い速度の場合、使用する光ガイドの実際の長さを１００ｍに制限している。
【００６０】
しかしながら、コア径が大きいほど、より多くの光を伝搬し、したがって、低価格のフォトレジスタ、フォトダイオード、フォトダイアック、フォトトランジスタ、フォトトライアック、ＣＭＯＳ、ＣＣＤ及び光起電性セルで用いることができる。大径のコア（最高２．０ｍｍ／０．１ｉｎ以上）のために、受信機の受光面に光ガイドを位置合わせする精度は、シングルモードファイバ又はマルチモードファイバのコネクタの限界であるミクロンの精度を必要としない。同じことが、光信号を光ガイドに供給するＬＥＤ（送信機）にもあてはまる。ＬＥＤの光ガイドへの結合は、厳密な精度を必要とせず、また、ミクロンの精度は、ＬＥＤから放出された光にアクセスする光ガイドの位置合わせに対しては重要ではない。
【００６１】
大きなコアの光ガイド及びプラスチック製光ファイバは、大きなフォトセンサ面を有する受信機に多くの光を伝搬し、したがって、マルチモードファイバ及びシングルモードファイバで使用されている超高感度及び高コストの受信機及び送信機を必要としない。同じことが、コネクタにもあてはまり、光ガイドは高精度のコネクタを必要とせず、光ガイドは、全くコネクタなしで、あるいは簡単な機械的スナップオンコネクタ又はケーブル端を半導体の光アクセスに固定するケーブルホルダによって、受信機、送信機及びトランシーバを含む半導体パッケージに取り付けることができる。
【００６２】
他の利点は、大きなコアの光ガイドのプラスチック材料、ＰＭＭＡ又はペルフルオロポリマ、鋭敏な刃又はギロチン式カッタを用いて切断することにより終端処理される柔らかい材料であり、更なる研磨又はポリッシングを必要としないことである。柔らかいコアは、光ガイドに５ｍｍ（０．２ｉｎ）程度の小さな半径の鋭い曲がりを提供し、これは設置者にケーブルを至るところで繰り返して曲げることを強いる多くの仕切り及び／又は壁を備えるアパート及び／又は建物で極めて有益である。これはシリカ又は他のガラス材料を主成分とする光ファイバとはっきりした対照をなしており、この光ファイバは、より硬く、ケーブルの端末の研磨及びポリッシング、高価で精密な取付けが必要となり、長く伸びた通信ネットワークでは問題を全く提供しない５０ｍｍ（２ｉｎ）以上の半径で柔らかく曲げることを必要とされないが、混雑した標準の壁掛け電気ボックス内でのスイッチにマルチモード又はシングルモードの光ファイバケーブルを接続することは文字通り不可能になるであろう。
【００６３】
さらに、光ガイド及びプラスチック製光ファイバは、可視光を伝搬するように設計されており、８５０ｎｍ、１３５０ｎｍ及び１５５０ｎｍ以上の帯域の波長を有するいずれも不可視であるＩＲ信号を伝搬する光ファイバとは対照的である。この光ガイドは、広い光信号スペクトル（ＵＶからＩＲまで）を伝搬するが、光ガイドのピーク伝播、すなわち最小減衰波長は６５０ｎｍ又は赤光領域である。これは、光制御及び光通信の信号をコントローラへ及びコントローラから、制御信号変換器へ及びから、また光ガイドカプラ間で送信する送信機として、低価格の高輝度赤色ＬＥＤ素子の使用を可能にする。
【００６４】
上述の説明から明らかなように、大径のコアを有する光ガイド及びプラスチック製光ファイバ又は光ファイバは、家庭、レジデンス、オフィス、小規模作業場、レストラン、工場、ホール及び他の建物及び施設において、低速度通信のために、１００ｍ（３３０ｆｔ）〜２００ｍ（６６０ｆｔ）の範囲のケーブル長さで、壁の中又は壁に沿って用いられ、高速通信に用いられるあらゆる点で精度と高コストを伴うマルチモードファイバ及びシングルモードファイバに比べてずっと安くなるであろう。
【００６５】
ホームオートメーションシステム分配器及び電源６０Ｍを、図５Ａ、５Ｃに示す。同様な分配器及び電源が上述の出願係属中の米国特許出願でまた開示されている。図５Ｃのシステム分配器及び電源６０Ｍのブロック図は、双方向データプロセッサ７０によるビデオインターホンモニタ７２の双方向通信を示し、データプロセッサ７０は、音声と、映像と、警報と、ホームオートメーションと、双方向データとを処理し、とりわけ、ＵＳＢドライバ７４により、またインターネット７７を通して、ＰＣ７６と、例えばオフィス又は他の場所にいる住宅所有者との間の通信を可能にする。
【００６６】
ビデオインターホンシステムを通してその住宅所有者に供給される音声、映像、警報及びデータの他、彼はホームオートメーション、照明及び電気器具によって使われているエネルギー及びその状況を点検することもできる。所有者は、さらに、思いのままに、照明器具及び／又は電気器具のいずれか又はすべてに命令を発し、操作し又はそのスイッチを切ることができる。分配器及び電源６０Ｍは、さらに、入力端子６７へのビデオカメラの接続又はＣＣＴＶビデオシステムセレクタの出力端子の接続を提供し、これにより、住宅所有者に、特に警報中の家の内部及び／又は外部のビデオ映像を提供する。
【００６７】
図に示す低電圧有線データドライバ６９と、有線データドライバ及び電源６９Ｐとは、上述の出願係属中の米国特許出願で十分に説明されており、１本の光ガイド８によってプロトコル変換器４８、４８Ｐを、また２本の光ガイド８によってプロトコル変換器４９、４９Ｐを如何にしてシステムに接続するかを説明するために、ここに示されている。コマンド変換器４８Ｐ、４９Ｐは、端子６４Ｐによってデータドライバ６９Ｐと通信し、またデータドライバ６９Ｐから電力を与えられ、一方、プロトコル変換器４８、４９は、電源７８のＤＣ電力端子７８−１１によって、また他のＤＣ電源出力から個々に電力が供給されるようにそれぞれ示されており、ＤＣ電源出力は、また、照明器具２１Ｌに電力を供給し、端子６４によってデータドライバ６９と通信することができる。
【００６８】
図５Ｃのブロック図は、５つのさらにｎのＲＸ−ＴＸ受信／ドライバ回路６５を示し、ＲＸ−ＴＸ受信／ドライバ回路（単にＲＸ−ＴＸ回路ともいう）６５は、光ガイド又は光ファイバケーブル８によって光コマンドを供給し、また状態及びデータを受信するために、周知のドライバＩＣ６５Ｔと、受信機ＩＣ６５Ｒと、光送信機（ＬＥＤ）６Ｔ及び受信機（光トランジスタ又はダイオード）６Ｒ、すなわちトランシーバ６ＴＲとを含む。ＲＸ−ＴＸ回路６５は、集合回路として示されているが、米国特許出願１２／６３２，１０８で開示されているように、ＲＸ−ＴＸ回路６５を含みドライバ及び受信機と共に、光ＲＸ−ＴＸ素子の全体を単一の光ガイドカプラＩＣ、例えば３ｍｍ直径のＬＥＤに使用されているような周知の透明パッケージに一体化することができる。これにより、回路全体が、実際には、その上面又は側部が光ガイドを伝わる光信号のアクセスとなる、４つのリード、すなわち端子を有するＬＥＤなどの小さな構造とすることができる。
【００６９】
ＩＣに集積された同じＲＸ−ＴＸ回路６５は、コマンド変換器のような照明制御装置、スイッチコントローラ、リレー、スイッチ、ＬＥＤ照明器具、キーパッド、ビデオインターホン又はショッピング端末、専用コントローラ、コンセント、ソケット及びプラグ、電流センサ、コマンド中継器、ＩＲドライバ等を含み、双方向光信号を変換し、伝搬し、処理するホームオートメーションシステムの全体にわたって使われる。
【００７０】
図５は、２本の光ガイド８を取り付ける２つのＲＸ−ＴＸ回路６５（＃１〜＃２）と、１本の光ガイド又は光ファイバケーブル８を取り付ける、トランシーバ６ＴＲを含む２つのＲＸ−ＴＸ回路６５（＃３及び＃４）と、プリズムを含む２つ以上のＲＸ−ＴＸ回路６５（＃５及び＃ｎ）とを示す。
【００７１】
図５Ａのシステム分配器及び電源６０Ｍの実例は、＃１及び＃２のアクセスが２本の光ガイド８のために用いられ、一方、＃３〜＃ｎのアクセスが２本の光ガイド８の取付けのために用いられている同様の配置を示すが、例えばすべての光アクセス、すなわちポートへの１本の光ガイド８のみの取り付けを含み、他の如何なる組合せも適用することができる。分配器６０Ｍは、ＬＥＤ照明器具への一方向コマンド（状態は送り返さない）、又は例えば電流状態の受信のみのような一方向の光伝搬に使用することができる。
【００７２】
図５Ａ、５Ｂは、光ガイド８を、光ポートとも呼ぶことができる光ガイドカプラアクセスに取り付ける他のプラグ及びソケットを示す。図５Ｂは、２種類のプラグを示し、プラグ８ＨＪは、プラグがソケット８ＨＲの先細くぼみに係止されたとき光ファイバケーブル８につかみ具８Ｊを締め付けることにより、光ガイドを係止する。他方のプラグ８ＨＣは、２本のカラー付き中空ピン８ＣＬを備え、２本の光ガイド８がピンに結合又はかしめられる。両プラグ８ＨＪ、８ＨＣは、図５Ａに示す分配器６０Ｍのパネルのソケット空間８ＨＲに適合するように寸法を決められ、構成されている。分配器６０Ｍのさらなる詳細、図面及び説明は、上述の出願係属中の米国出願及び米国特許に開示されており、参照によって個々に組み込まれている。
【００７３】
プロトコル及びコマンドの変換器４８、４８Ｐ、４９、４９Ｐが１つ又は２つの光ガイド８によってＬＥＤ照明器具１６Ｌ、２０Ｌ、２１Ｌ及びＬＥＤ照明パネル２８Ｉに取り付けられて示されており、ＬＥＤ照明パネルは、先に開示されたＬＥＤ照明器具の回路への整流器、電力調整器、制御及びドライブ回路が同様であるが、その光アクセスは電源プラグ及びソケットとは分離して設けられている。
【００７４】
図６Ａ、６Ｂは、本発明のＬＥＤ照明器具を操作するための基本的な制御及びスイッチ装置９７、９７Ａを示す。制御及びスイッチ装置９７は、ＡＣ電源線により動作され、制御コマンドを伝搬するための制御回路を含み、図５の分配器６０ＭのＲＸ−ＴＸ回路６５と同様に、光ガイド８によって戻されたデータを受信する。制御及びスイッチ装置９７は、ＬＥＤ照明器具１６Ｌへの電力のオン／オフを切り換えるためのリレー、ＯＣＭＯＳＦＥＴ又はトライアックのような電源スイッチを含む。ロータリスイッチ９２は、照明器具にアドレス指定し、またそのプログラム選択に使用されるが、不要で使用されなければ、例えば「オン」コマンドが、光ガイド８を通して連続的な光を供給する送信機６ＴのＬＥＤを単純にスイッチオンする場合、又はＬＥＤ照明器具１６Ｌの調光レベルを制御すべくパルス列を送る場合、ロータリスイッチ９２は使われず、不要である。押し込み式又はタッチキー９３は、キーを繰り返して触れることにより、スイッチを入れまたスイッチを切り及び／又は段階的に照明器具を調光するように使用される。
【００７５】
図６Ｂは、同様な制御装置９７Ａを示すが、電源のオン／オフ切換は行わない。オン／オフの切換は、ＬＥＤ照明器具１６Ｌのドライバ回路にプログラム化されており、ＡＣ電源は、図に示すＬＥＤ照明器具１６Ｌ又は他のＬＥＤ照明器具へ恒久的に適用され、オン／オフ及び／又は他の制御は、光ガイド８経由で供給される光制御コマンドによって実行される。制御装置９７Ａの送信機６ＴのＬＥＤによるスイッチ「オン」コマンドは、コード化されたコマンド、又はＬＥＤ照明器具１６Ｌをスイッチオンするための光ガイドによる連続的な光の供給あるいはＬＥＤ照明器具１６Ｌ又は他のＬＥＤ照明器具の輝度又は調光を制御するためのパルス列の供給とすることができる。
【００７６】
図６Ｃ、６Ｄは、同様なスイッチ制御装置９８及びスイッチ機能のない制御装置９８Ａを示し、その両者は、ＬＥＤ照明器具１６Ｌ又は他の照明器具を操作するための図に示すＩＲ遠隔コントローラ２００からコマンドを受け取るためのＩＲ受信機９４を含む。図に示す遠隔コントローラユニットは、ＲＦ遠隔コントローラユニット２００ＲＦとすることができ、また図に示すＩＲ受信機９４をこれに代えてＲＦ無線遠隔制御を提供するためにＲＦアンテナに取り替えることができる。
【００７７】
図６Ａ〜６Ｄに示す光ガイド１０８は、単独での設置では不要であり、図６Ａ〜６Ｄに示す個々の設置のためには使われない。しかしながら、より大きな制御系のために、図７に示す他のコントローラとの間で双方向コマンド及び状態を伝搬し、交換するために、スイッチコントローラ９７、９７Ａ、９８、９８Ａは、２つ以上の光ガイドカプラー（２つのみが示されている）を含む。光ガイド１０８、８は、同一の光ガイドであり、記載の簡素化のために異なる番号が付されている。図に示す２本の光ガイド８、１０８は、図５ＣのＬＥＤ照明器具２１Ｌに関して示されているような２つの光ガイド取付けなどで使うことができる。
【００７８】
図に示す押し込み又はタッチキー９３は、コントローラ９７、９７Ａ、９８、９８Ａ、ＬＥＤ照明器具１６Ｌ又は他の照明器具及び／又はスイッチコントローラ自体を操作するために、トグル、スライド、ロータリー、レバー、パッド又は他のキー又はノブタイプに置換することができる。スイッチャコントローラをＬＥＤ照明器具１６Ｌに接続する図に示す単一の光ガイド８は、ＬＥＤ照明器具１６Ｌ及び／又は他の照明器具のプログラムに従って、スイッチオンする光送信の一方向連続供給に使用することができる。
【００７９】
コントローラ９７とコントローラ９７Ａとの差違又はコントローラ９８とコントローラ９８Ａとの差違は、ＡＣのスイッチングであり、すべてのスイッチ機能付きコントローラは、照明器具の調光レベルを制御すべく光ガイド８によって連続的な光又はパルス列を供給し（オン状態）、又は一連のコード化されたコマンドを生成し伝搬することができ、スイッチ機能付きコントローラ９７、９８は、またＡＣ電力供給をスイッチオン、オフする。例えばＬＥＤ照明器具１６Ｌのスイッチを切るために、コントローラ９７Ａ又は９８Ａは、光ガイド８による光信号の送信を絶つか、又はコード化された「オフ」コマンドを伝搬するがスイッチコントローラ９７、９８はＡＣ電源のスイッチを切る。
【００８０】
光双方向信号は、図５Ｃのハロゲン形ＬＥＤ照明器具２１Ｌ又はＬＥＤパネル２８Ｌを制御するための図に示す２本の光ガイドと同様に、図に示す１本の光ガイド８によって又は２つの光ガイド８、１０８によって、ＬＥＤ照明器具１６Ｌに伝搬され得る。
【００８１】
図７は、個々のＬＥＤ照明器具の、そのスイッチコントローラによる局所的手動制御と、近くの（local）部屋用キーパッド１１２Ｌからの局所的制御（local control）と、ＩＲ遠隔コントローラ２００による又はいずれかの部屋からのＲＦコントローラ２００ＲＦによる近くの部屋内（見通し線内）での遠隔制御と、遠く離れた部屋からの他のキーパッド１０９による遠隔制御と、専用システムコントローラ、ビデオインターホン又はショッピング端末からの遠隔又は自動的な設定とを示す。遠隔制御は、切り換え制御キーパッド装置付き照明器具に直接接続されて又はシステム分配器６０Ｍを経由であることができる。図７は、実際、本発明の簡単な低価格光ガイドネットワーク経由で任意の数のＬＥＤ照明器具を制御することにおいて極端な単純さ及び柔軟性を示す。
【００８２】
図７の例では、各スイッチコントローラ９７、９７Ａ、９８、９８Ａを介して、また（光ガイド８と同様な）光ガイド１０８を介してローカルな部屋キーパッド１００と接続されている図７に示すすべての照明器具は、ローカルな部屋のすべての明かりを切り換えて、制御するためだけに必要な装置である。遠隔制御２００又は２００ＲＦは、ローカルに、他の部屋からの付加的な便利さを提供する。マスターベッドルーム内などの遠隔部屋キーパッド１０９は、オプションとして、追加することができるが、キーパッド１１２Ｌは一人で使うことができて、その場合、配線８０Ｐ、キーパッド１０９、分配器６０Ｍ及び他のコントローラは、必要でなく、使われない。
【００８３】
上に説明されるように、各ＬＥＤ照明器具は、ローカルな部屋キーパッド１１２Ｌへの接続の有無に拘わらず、そのスイッチコントローラ９７、９７Ａ、９８、９８Ａを介して手動で操作することができる。それでも、レジデンス又はオフィス及び同様な又はより大きな組織内でのすべての照明器具の制御のために、すべての部屋、廊下及び台所にカスケード式のキーパッド１０９を提供することは、同様に可能である。キーパッドは、単一のキーによってすべての照明器具を「オフ」又は「オン」するように、又はビデオインターホン、ショッピング端末、又は専用のコントローラによってシステムを接続するように、また遠隔距離からＬＥＤ照明器具を制御するためにインターネットによって接続するように、及び／又は設定された日時に自動的にスイッチオン／オフするように、プログラムすることができる。
【００８４】
図に示す光ガイド１０８は、光ガイド８と同じであり、それは、ＬＥＤ照明器具をスイッチコントローラに接続するように図７に示されている。光ガイド１０８は、参照された上述の米国特許及び米国出願に開示されたキーパッドの拡張であるキーパッド１１２Ｌと接続されて示されている。キーパッド１１２Ｌは、このキーパッドのＣＰＵ（図示せず）の入出力ポートに接続されている図５に示すＲＸ−ＴＸ回路６５のｎ番号を追加することによって拡張される。
【００８５】
図８は、ツイストペア８０Ｐ、８０を経由する低電圧信号線系統相互接続と、１本及び２本の光ガイド又は光ファイバケーブル８による光信号の伝播とを示す。キーパッド９０は、ツイストペア８０Ｐによってカスケード接続されており、キーパッド９０への電力供給を含み、ツイストペア８０Ｐの線によって分配器６０Ｍと双方向通信を伝搬する。キーパッド９０は、照明器具及び／又は他の電気器具を遠隔制御するために使われており、参照された上述の米国出願にそれらの回路と共に開示されている。
【００８６】
図５Ｃの分配器６０Ｍのブロック図に例示するように、ＲＸ−ＴＸ回路６５、ＣＰＵ６１及び配線されたデータドライバ６９又は６９Ｐを使って、低電圧信号を光信号に変換し、また光信号を低電圧信号に変換するために、コマンド変換器４９が、双方向低電圧信号の通信のためのツイストペア８０によって分配器６０Ｍに接続されて示されている
【００８７】
コマンド変換器４９は、所定の電気ボックスに取り付けられ、例えば図５Ｃの端子７８−１１から供給されたＤＣによって電力を受け、電気ボックスがＡＣ電源線との接続がないことを確実にする。それは、図８に示すように、２本の光ガイド又は光ファイバケーブル８を経由して、調光器９６（別の電気ボックスに設定されている）に接続されており、これにより、調光器９６と、システム分配器及び電源６０Ｍとの間の双方向通信を電気的障害がなく、また建築基準法及び電気設備技術基準に総合的に準拠して提供することができる。
【００８８】
図８のコマンド変換器４８Ｐは、通信回線８０Ｐ（ツイストペア）によってシステム分配器及び電源６０Ｍに接続されて示されている。配線８０Ｐは、コマンド変換器４８Ｐなどの接続された機器を動作するためのＤＣ電源をまた供給する。コマンド変換器４８Ｐは１本の光ガイド又は光ファイバケーブル８によってスイッチアセンブリ９５に接続して示されている。この配置では、コマンド変換器４８は、上に説明したコマンド変換器４９と同様に、ＡＣ電源接続をまったく有さず、電気ボックスに設置され、コマンド変換器４８のボックスとスイッチ９５のボックスとの間の接続は、１本の光ガイド又は光ファイバケーブル８によってなされ、ケーブルは高い絶縁レベルを提供し、電気及び／又は火災の危険をもたらさず、また建築基準法及び電気設備技術基準に総合的に準拠する。
【００８９】
図に示すコマンド変換器４８Ｐ４は、４本の光ガイド８への双方向通信のための４チャンネル変換器であり、ケーブルの３本がシャンデリア１６０の個々のＬＥＤ枝付き燭台球１６ＬＣに取り付けられている。４本目の光ガイド８は電源スイッチ組み合わせ体９５に取り付けられている。スイッチ９５は、ＳＰＤＴ電気スイッチ及びＳＰＤＴ機械スイッチを結合し、また上述の米国特許出願１２／６３２，１０８に開示されているように、スイッチ９５は、機械スイッチによって手動で、及び照明器具及び／又は図８に示すような他の電気器具の操作のためのキーパッドと、タッチスクリーンと、ＩＲ又はＲＦ遠隔制御とを含むホームオートメーションネットワークによって遠隔的にスイッチオン／オフすることを可能とする。
【００９０】
変換器４８Ｐ−４は、選ばれた照明プログラムによって個々のＬＥＤ枝付き燭台球１６ＬＣを制御することを提供し、各燭台球１６ＬＣの放出色のスイッチオン／オフ、調光又は変更及び／又はスイッチ９５によるシャンデリア全体の電源のスイッチオフの制御を提供する。燭台球１６ＬＣ及びスイッチ９５に至る光ガイド８及びスイッチ９５からシャンデリア１６０へのＡＣ線が隔たって又は分離して示されているが、実際には、それらすべては共通の導管を通して供給できる。なぜなら、光ガイド８は全体に絶縁物であり、危険にさらすことなく安全に高電圧ＡＣ電源配線システムと混在させることができるからである。
【００９１】
図８に示すコマンド変換器４８Ｐ２は、低電圧制御信号を受け取るため、また照明器具又は他の電気器具及びスイッチ装置への２つの双方向変換光信号の伝搬及び応答のための２チャンネル変換器である。図８に示す変換器４８Ｐ２は、２つの電源スイッチ９５に取り付けられ、その電源スイッチの一方は先に参照された組合せスイッチ９５として示され、他方のスイッチは、パッケージ化されたＩＣ９５ＩＣから取り外されて示されている。
【００９２】
参照米国特許及び出願に開示されているようなキーパッド９０は、各キーにそのアドレス及び機能をそれぞれに割り当てるためのデジタルスイッチを含み、キーパッド９０のいずれかのキーが、スイッチのオン／オフ及び調光のために設定され、あるいは本発明のＬＥＤ照明器具の放出色又は他の電気器具の機能のプログラム又は変更のために設定される。
【００９３】
図に示す全てのコマンド変換器４８、４８Ｐ、４９、４９Ｐに含まれる光受信機及び送信機回路６５（図示せず）は、図５Ｃに示す光送信機６ＴＲ、ドライバＩＣ６５Ｔ及び受信機ＩＣ６５Ｒ、２本の光ガイドのためのプリズム６Ｐ、統合されたカプラ６ＴＲ、及び分配器６０Ｍのための２つのアクセスを含む集積回路６５に類似する。これは、２本の光ガイド８によってコマンド変換器４９に接続された図８の調光器９６又はスイッチ９５と、１本の光ガイド８によって接続されるそれぞれ個々のＬＥＤ照明器具１６ＬＣとの操作を可能にする。
【００９４】
ＬＥＤ照明器具及び他の電気器具の操作のための電気信号を光ガイド又は光ファイバケーブルによって伝搬するための光すなわち光信号に変換するために、低電圧制御線８０Ｐ、８０によってコマンド変換器を相互接続すること（ＤＣ電源供給の有無に拘わらず）は、低価格で安全に実装することができ、家庭、オフィス又は仕事で使われている多くの照明器具の制御を含めて、さらに非常に効率的なホームオートメーションシステムを提供することができることが明らかになる。
【００９５】
さらに、図に示すコマンド変換器４８、４９は、ＬＥＤ照明器具と直接にあるいは電気規制条例の要求を完全に満たしてＡＣ電源線で動力を得る切り換え装置によって接続されており、またスイッチ装置９５又は９６は、電気ボックスの中に設置されており、全くの絶縁物でありかつ電気的に安全な光ガイド８を介して相互接続されている。光ガイド及び／又は光ファイバケーブルは、難燃性で、充分に建築資材の消防規則に適合する。
【００９６】
図９Ａ〜９Ｃには、ＡＣ電源プラグ１２３及びケーブル１２２への光学式の光ガイドアクセス１２８を有するＡＣコンセント１２０への二分された光ガイド８の導入が、プラグのパワーピン側の光ガイドアクセス１２８Ｐを含んで示されている。
【００９７】
図９Ａは２口電源ソケット１２４を有する標準の電源コンセント１２０の正面図を示し、各ソケット１２４は光学式の光ガイドアクセス１２８を含み、光ガイドアクセス１２８は、同じ図９Ａに示す電源コンセント１２０の後部差込口１２７を通りアクセス１２８に取り付けられ、かつ上述した図３Ｆに示すタブ及びねじと同様なねじ頭部８Ｄ及び圧力タブ８ＴＢによって固着された２口の二分された光ガイド８の切断面である。
【００９８】
図９Ｂに示す光ガイド８を含む電源コード１２２はケーブル及びプラグ１２３の一体成形であり、二分された他方である光ガイドの切断端すなわち光学経路の切断面は、ＡＣプラグ１２３の正面の突出円面に取り付けられており、それはアクセス１２８Ｐを形成する。ソケット１２４のアクセス１２８は、アクセス１２８を形成する円形凹所である。プラグ１２３を有するケーブル１２２がモールド成形されて示されているが、普通の電源プラグに光ガイドのための取付け及び図に示すアクセス１２８Ｐに類似するアクセスを設けることができ、またケーブル１２２に類似するケーブルに光ガイド８を含ませることができる。
【００９９】
プラグ１２３がソケット１２４に差し込まれるとき、その突出するアクセス１２８Ｐがへこんだアクセス１２８に適正に一致し、コンセント１２０の光ガイド８の切断面とプラグ１２３の光ガイド８の切断面とが、光すなわち光信号の伝搬のために並んで、それらの間に非常に狭い間隔を置くように、アクセス１２８、１２８Ｐの両方はつがいを形成する。そのような狭い間隔は、信号レベルを低下させるが、オン／オフを切り換え、図９Ｂに示す卓上ランプ１６５を制御するために、コード化されたコマンドの伝搬及び／又は光信号の継続的な供給を可能とする。
【０１００】
卓上ランプ１６５は、ＬＥＤ照明器具１６Ｌと、バルブソケット１０Ｌと、図７のスイッチコントローラ９７とを含む。スイッチコントローラ９７は、卓上ランプ１６５のベースの寸法及び形状に合うように機械的に構成されるが、上述したスイッチコントローラ９７、９７Ａの機能、回路及び動作と同一である。図９Ｂに示すコンセント１２０に取り付けられた２分された光ガイド８は、図７のキーパッド１１２Ｌに、又は図５のホームオートメーション分配器６０Ｍに、又はビデオインターホン７２に、又はＩＲ又はＲＦ遠隔コントローラ、ショッピング端末に含まれるようなタッチスクリーンの使用を含み、卓上ランプ１６５を遠隔で操作し及び切り換える他の専用コントローラに、又はキーパッド９０、１０９に、又は図５Ｃに示すインターネットに接続することができる。
【０１０１】
図９Ｃの結合している光ガイド８の平面の断面図は、光ガイドの２つの分割された切断口が、事実上２ｍｍより少ないか、あるいは０．１ｉｎ未満とすることができる距離で間隔をおいて配置されることを明確に示す。先に説明したように、光ガイドが裁断機によって終端処理されるとき、研磨又はポリッシングが不要であり、裁断機による光ガイドの２分は、最小の損失での光信号の伝播を可能にする。切断面間のそのような間隔の光の又は光信号の減衰は、１．０ｍｍのコア径を有する光ガイドについて約１０ｄＢ〜１２ｄＢであり、同じ直径（１．０ｍｍ）の約２０〜２５ｍ（６３〜６６ｆｔ）の光ガイドケーブル長の減衰に等しい。これはそのような直列間隔によって分断された光ガイドの全体の最大長を制限するであろうが、十分に長い光ガイドの使用を可能とし、使用されるべきコマンド変換器４８又は４９、又はホームオートメーション分配器６０Ｍと、ＡＣコンセント１２０との間は、使用可能で実用的な距離内に充分にある。最高２〜４ｍｍまでの切断間隔を有する２５〜３０ｍ（８０〜１００ｆｔ）の長さの光ガイドは、卓上ランプ１６５又は図１０Ａ〜１０Ｄに示すテレビのような他の電気器具を操作し、また制御するに必要とする距離を超えた４．８００バンドでの双方向光信号伝播を提供するであろう。
【０１０２】
さらに、導管又はプレナム内に設置された光ガイドが、短く、拡張される必要があることが見い出されたとき、又は光ガイドが破損し、切断して再び取り付ける必要があるとき、図１１Ａに示す鋭い裁断機１７０によるきれいに切断された面の物理的な取付けは、１〜３ｄＢの最小光損失をもたらす。熱収縮管、内側接合管及び結合アダプタを使うなど、切断された光ガイドの２つの表面を共に物理的に密着付着して接合する多くの方法がある。
【０１０３】
図１１Ｂは管状アダプタ本体１８１を含む圧着型結合アダプタ１８０を示し、アダプタ本体１８１は、切断片８−１、８−２が、図に示す２つの表面８Ｃを物理的に一致させ、また圧着工具１８３によってアダプタ本体１８１の両端をかしめるために挿入されるように、タイトな寸法を有する。
【０１０４】
図１１Ｃは、上部つかみ具１９１Ｕ及び下部つかみ具１９１Ｂの２つの部品と、ロック管１９５とからなる自動ロック式結合アダプタ１９０を示す。つかみ具１９１Ｕ、１９１Ｂは、ロック管１９５の先細穴１９７によって、最初に挿入される切断片８−１の端部を後部差込口１９２を介して締め付けるように加圧される。反対側の差込口１９８を通して光ガイド切断片８−２を挿入して、２つの表面８Ｃを一致させ、行き着くところまでロック管１９５を滑らせることによって切断片８−２の端部を締め付け、これにより両切断片の結合を完成する。
【０１０５】
図に示す停止リング１９３はロック管の前進移動を制限し、ロックリング１９６は、ロックノッチ１９４に掛かると、ロック管１９５をその締め付け位置に係止する。
【０１０６】
ＬＥＤ照明器具を操作し、監視し、制御するための制御装置と、図面に示され説明されたあるいは議論された上記の他の電気器具との間の異なる光ルートは、光信号への低電圧信号の変換を含む他のルートのため紛らわしくなるかもしれない。
【０１０７】
基本的な直接の２点間のルートは、非分割光ガイドによって制御装置と、ＬＥＤ照明器具及び／又は他の電気器具との間を接続したことである。２点間の典型的な例は、図７のＬＥＤ照明器具１６ＬＣとキーパッド１１２Ｌとの間で示す光ガイド接続である。
【０１０８】
他の基本的な直接の２点間光ガイド接続は、ＬＥＤ照明器具１６Ｌのアクセス６Ａなどの光ガイドカプラアクセスへの終端処理された一端の取付け、及び制御装置の光ガイドカプラアクセスへの終端処理された他端の取り付けである。直接の２点間ルートは、図６Ａ〜６Ｄに示すようなスイッチコントローラ９７、９７Ａ、９８、９８Ａと、ＬＥＤ照明器具１６Ｌとの間などのＬＥＤ照明器具の単独制御を含む。
【０１０９】
分配され又は再伝搬される２点間ルートが図７に示され、それによって、図に示す全てのスイッチコントローラは、キーパッド１１２Ｌとスイッチコントローラとの間で伝搬される光信号を再伝搬する。光信号はＬＥＤ照明器具に再伝搬されて、逆もまた同様、スイッチコントローラとＬＥＤ照明器具との間に伝搬された信号はキーパッドに再伝搬される。
【０１１０】
スイッチコントローラ、例えばスイッチコントローラ９７に接続された光ガイド１０８、８は、図５Ｃに示すようなＣＰＵとの電気信号交換のために、双方向光信号を変換するための双方向アクセス及び光ガイドカプラに取り付けられる。ＣＰＵは、光信号を光ガイド１０８によってキーパッド１１２Ｌに又は光ガイド８によってＬＥＤ照明器具に伝えるために、同じ又は他の光ガイドカプラによってプログラムされた電気信号を供給する。
【０１１１】
変換された２点間光信号は、また図５Ｃに示されており、図５Ｃには、コマンド変換器４８、４８Ｐ、４９、４９Ｐが示されており、コマンド変換器は電気信号を変換し、またコマンド変換器とＬＥＤ照明器具との間に取り付けられた１又は２本の光ガイドによって光信号を伝搬する。
【０１１２】
上で説明し、また後に説明する二分割された光ガイドは、２つの終点間で直接に接続されない。２点間は、制御の光ガイドカプラ、分配器又は変換器と、ＬＥＤ照明器又は電気製品の光ガイドカプラとの間の接続である。二分割された光ガイドは、制御端又は電気器具端のような一端とのみ接続することができる。
【０１１３】
制御端の二分割光ガイドの切断面は、図９Ａ〜９Ｃ、１０Ａ〜１０Ｄに示すようなＬＥＤ照明器の又は電気器具のアクセスに取り付けられる第２の又は延長された光ガイドの分割面に取り付けられることになっている。したがって、二分された光ガイドは、二分された切断面であるアクセス１２８によって終端処理される。図１０Ａ〜１０Ｄに示すＬＥＤ照明器具及び／又はテレビ１４０に接続される分割され、延長された光ガイドは、電源コード１２２に含められている光ガイド８である。延長された光ガイドは、プラグ１２３と、テレビ１４０の光ガイドカプラへの取付けのためのＡＣソケット１２５とによってアクセスされる。
【０１１４】
図９Ａ〜９Ｃ、１０Ａ〜１０Ｄに示す二分割された光ガイドは、電源線及びケーブルの異なる組み合わせによって接続された電気ボックス、導管、ソケット及びプラグなどの電気配線系のために使われる種々の電気資材に接続することができる。本発明の光ケーブルは、電気配線系と混合することができ、それゆえ、電気配線系は、電気供給と共に、制御装置と、ＬＥＤ照明器具又は電気器具との間で光路を提供するための二分割された光ガイド８及びアクセスを含む。
【０１１５】
以下に説明されるような二分割光ガイドは、先で議論された第２のすなわち延長された二分割された光ガイドを取り付けるためのアクセスを提供すべく分割されてはおらず、それらは、破損した光ガイドの修理に関連して、及び／又はその長さを拡張するために、ここで単に議論される。結合された分割光ガイドは、２点間接続の完遂又は分割されたアクセス接続への接続端の接続のための光ガイドの直列修理又は延長である。
【０１１６】
図１０Ａには、液晶テレビ１４０に取り付けられた電源コード１２２及びプラグ１２３が示されている。プラグ１２３は、卓上ランプ１６５が接続されると同じ方法でコンセント１２０に接続される。テレビ１４０は、スイッチコントローラ９７、９７Ａ、９８、９８Ａ（図示せず）を含み、テレビ１４０のオン／オフを手動で切り換えるための電源オン／オフキー９３を備えて示されており、同時に遠隔での電源オンオフを含むあらゆる種類の制御コマンドをも光ガイド８によってテレビ１４０に供給され得る。
【０１１７】
電源コード１２２に含められている光ガイドは、テレビ１４０内で光ガイドカプラ（図示せず）のアクセスに取り付けられ、図示しない光ガイドカプラは、図２Ｃ、２ＤのＬＥＤ電球の図に示すアクセス及び光ガイドカプラ６、６ＴＲに、及び／又は先に及び参照された上述の米国特許出願１２／２３６，６５６及び米国特許出願１２／６３２，１０８で議論された他のいずれかの光ガイド取付け具に、類似している。同様に、テレビは、電流ドレイン、動作モード及びさらに多くを含めて、先に議論された同じ方法で、システムコントローラへの状況を生成し、フィードバックすることができる。
【０１１８】
図１０Ｂは、プラグ１２３、ケーブル１２２及びケーブル直列ソケット１２５を結合して一体化されたケーブルによるテレビの電源接続を示し、ソケット１２５は、図１０Ｃに示す電源コンセントにＰＣ及びＡ／Ｖ機器を接続するよく知られた成形電源コードである。しかしながら、成形電源コードは、その直列ソケット１２５の前面に、光ガイド８のためのアクセス１２８を含む。ケーブルに含まれた光ガイドは、図９Ｃに示すようにその他方の終端でプラグ１２３によって正確にアクセスされ、そこでは、ＬＥＤ照明器具の光ガイドカプラに関連して先に説明され議論されたと同様に、結合されたモールドケーブルはテレビ１４０の電源ソケット１２５Ｓの光アクセス６Ａを通してコンセント１２０と光ガイドカプラ６、６ＴＲとの間で光信号を伝搬するであろう。これは、受信のみ、送信のみ及び／又はテレビなどの電気器具への電力供給と共に、双方向光信号の伝搬を含む。
【０１１９】
上述した光ガイドの解決策は、さもなければ複雑で、高価で、電気及び消防の火災の条例、規則及び法令による制限に対し、低コストの解決策を提供する。この調和した相互接続とライトガイド経由の光学式のコマンドとは、オートメーションが、家庭、複数のアパート、オフィス、店舗及び他のすべての照明された、小さい、大きい、屋内及び野外の、街灯、スポーツスタジアム及び他の構造物を含む施設に浸透することを強く抑制する複雑さを解決することができる。
【０１２０】
上述した開示は、本発明の好ましい実施の形態に関連するに過ぎず、ここに開示のために選ばれた本発明の実施例のすべての変更及び改良を覆うことを意図しており、その変更は本発明の精神及び範囲から逸脱することのないことはもちろん理解されるであろう。
【符号の説明】
【０１２１】
１Ｌ、４Ｌ、１６Ｌ、２０Ｌ、２１Ｌ、１６０、１６５  照明器具
６（６Ｒ、６Ｔ、６ＴＲ）  カプラ（受信機、送信機、トランシーバ）
６Ａ  光信号アクセス
６Ｐ  プリズム
８、１０８  光ファイバケーブル（光ガイド）
８ＨＲ、１０、１０Ｌ、１３、３０、３０Ｌ、１２４  ソケット
８ＨＣ、８ＨＪ、８Ｃ、８Ｊ  取付け具（プラグ、口金、中空ピン）
１２  後部接触子
１２Ａ  切抜き（アクセス）
９６  調光器
９５、９７、９７Ａ、９８、９８Ａ  スイッチ装置
１２２  電源コード（電源線）
１８０  結合アダプタ
２００  コントローラ
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
0005653728.tif 000013
【図３Ｅ】
0005653728.tif 000014
【図３Ｆ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
0005653728.tif 000019
【図４Ｅ】
0005653728.tif 000020
【図４Ｆ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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